Méthode projective généralisée

Introduction

Ce chapitre traite de l'usage de la Méthode projective généralisée pour créer des collections de forces dans le contexte d'Import / Export : ce type de collection permet de calculer des forces sur un maillage générique (c'est-à-dire une liste de points) dans le but de les exporter vers OptiStruct pour réaliser une étude NVH d'un dispositif électrique, telle qu'une machine tournante. Cette méthode et donc la collection de forces créée peut être vue comme une extension de la Méthode projective simplifiée dédiée aux machines tournantes qui permet d'outrepasser ses limitations.

Cette page abordera les sections suivantes :
  • Description de la méthode employée
  • Création de cette collection de forces
  • Exemple

Méthode employée

Cette méthode utilise deux supports de données définis par l'utilisateur : un pour la collecte des données et un ou plusieurs supports pour le calcul et l'intégration des pressions magnétiques à projeter sur le premier support. Le support pour la collecte des données doit être généré par l'import d'un maillage défini dans un fichier .fem comme montré dans la partie (b) de la Figure 1. Pour calculer les forces, deux méthodes sont disponibles : une basée sur le tenseur de Maxwell et une basée sur les travaux virtuels nodaux. Le type de support de calcul à créer dépend de la méthode choisie.
  • Dans le cas de la méthode de Maxwell, l'ensemble des supports pour calculer et intégrer la pression magnétique doit être localisé dans une région air et peut être défini via un chemin extrudé, une grille 2D comme montré dans la partie (a) de la Figure 1 ou avec une ligne géométrique extrudée. Toutes les composantes de la pression magnétique sont localement intégrées sur les supports de calcul avant d'être projetées sur le support de collecte des données.
  • Dans le cas de la méthode des travaux virtuels nodaux, le support de calcul des forces doit être défini à partir d'entités géométriques aux frontières des régions (lignes ou lignes extrudées en 2D, faces en 3D). Les forces sont alors calculées directement aux noeuds des supports avant d'être projetées sur le support de collecte des données.
Figure 1. Moteur à flux axial dans Flux 3D : (a) le support de calcul et d'intégration des pressions magnétiques par la méthode de Maxwell créé à partir d'une grille 2D annulaire, (b) le support de la collecte des données importé depuis OptiStruct


Remarque : Avec la méthode de Maxwell, pour des résultats précis, le support de calcul (la grille dans l'image ci-dessus) doit avoir une discrétisation fine.

Création de cette collection

Ce type de collection spécialement dédiée aux machines électriques tournantes mais applicable à tout type de dispositif est disponible dans tous les modules de Flux (2D, 3D et Skew) dans les applications magnéto-statique et magnétique transitoire. Sa création se fait par les étapes suivantes :
  • Dans l'arbre, sélectionner le menu Collection de données de force
  • Dans la boite dédiée aux Collections de données de forces, sélectionner la Méthode projective généralisée
  • Dans l'onglet Définition :
    1. Choisir le support importé pour collecter les données
    2. Choisir la méthode de calcul
    3. Choisir une liste de supports pour calculer les forces
  • Dans l'onglet Avancé, l'utilisateur peut décomposer les forces calculées suivant les composantes radiale et tangentielle. Pour cela, il doit :
    1. Sélectionner l'axe de rotation (X, Y ou Z dans le repère XYZ1)
    2. Choisir un point pivot par ses coordonnées et un repère
  • Sélectionner l'intervalle de collecte :
    • Collecter pour tous les pas du scénario
    • Collecter pour le pas courant seulement
    • Collecter pour un intervalle spécifié
  • Cliquer OK
  • Faire un clique droit sur la collection de force qui vient d'être créée dans l'arbre et lancer la commande Collecter les données.
Remarque : Par la suite, les forces peuvent être visualisées via les Visualiseurs de données et / ou exportées vers OptiStruct via les Exports de données.

Exemple

Dans cet exemple, le but est de calculer la force globale sur chaque dent du stator de la machine à flux axial 3D montrée dans la Figure 1 après une résolution Flux.

Pour ce faire, un support pour collecter les données est importé depuis OptiStruct qui sera le même que dans la partie (b) de la Figure 1. La méthode de Maxwell est utilisée, de ce fait le support de calcul est créé à partir d'une grille 2D dans l'entrefer (voir (a) de la Figure 1).

Une fois la collection de données correctement définie, il suffit de collecter les données via un clique droit sur la collection et la commande Collecter les données ; les forces peuvent alors être visualisées via les Visualiseurs de données comme montré dans la figure ci-dessous :
Figure 2. Visualisation des forces globales par dent pour une machine à flux axial en 3D : (a) les forces normales au support de collecte, (b) les forces tangentielles au support de collecte.